Imagem do planeta Urano obtida pela espaçonave Voyager 2. A sonda Voyager 2 da NASA voou perto da distante Urano, o sétimo planeta do Sol, em janeiro de 1986. Crédito:NASA / JPL
Mais de 30 anos depois que a Voyager 2 passou veloz por Urano, Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia estão usando os dados da espaçonave para aprender mais sobre o planeta gelado. Seu novo estudo sugere que a magnetosfera de Urano, a região definida pelo campo magnético do planeta e o material preso dentro dele, é ligado e desligado como um interruptor de luz todos os dias enquanto gira junto com o planeta. É "aberto" em uma orientação, permitindo que o vento solar flua para a magnetosfera; depois fecha, formando um escudo contra o vento solar e desviando-o do planeta.
Isso é muito diferente da magnetosfera da Terra, que normalmente só muda entre aberto e fechado em resposta às mudanças no vento solar. O campo magnético da Terra está quase alinhado com seu eixo de rotação, fazendo com que toda a magnetosfera gire como um topo junto com a rotação da Terra. Uma vez que o mesmo alinhamento da magnetosfera da Terra está sempre voltado para o sol, o campo magnético entrelaçado no sempre presente vento solar deve mudar de direção para reconfigurar o campo da Terra de fechado para aberto. Isso ocorre freqüentemente com fortes tempestades solares.
Mas Urano fica e gira de lado, e seu campo magnético é assimétrico - ele está descentralizado e inclinado 60 graus em relação ao seu eixo. Essas características fazem com que o campo magnético gire assimetricamente em relação à direção do vento solar enquanto o gigante gelado completa sua rotação completa de 17,24 horas.
Em vez de o vento solar ditar uma mudança como aqui na Terra, os pesquisadores dizem que a rápida mudança rotacional de Urano na força e orientação do campo leva a um cenário periódico de abrir-fechar-abrir-fechar conforme ele se move pelo vento solar.
"Urano é um pesadelo geométrico, "disse Carol Paty, o professor associado da Georgia Tech, coautor do estudo. "O campo magnético cai muito rápido, como uma criança dando cambalhotas descendo uma colina de pernas para o ar. Quando o vento solar magnetizado encontra este campo turbulento da maneira certa, ele pode se reconectar e a magnetosfera de Urano vai de aberta para fechada para abrir diariamente. "
Paty diz que esta reconexão do vento solar está prevista para ocorrer a montante da magnetosfera de Urano em uma faixa de latitudes, com fluxo magnético fechando em várias partes da cauda magnética torcida do planeta.
Uma imagem composta de Urano pela Voyager 2 e duas observações diferentes feitas pelo Telescópio Espacial Hubble - uma para o anel e outra para as auroras. Crédito:ESA / Hubble &NASA, L. Lamy / Observatoire de Paris
A reconexão de campos magnéticos é um fenômeno em todo o sistema solar. Ocorre quando a direção do campo magnético interplanetário - que vem do sol e também é conhecido como campo magnético heliosférico - é oposta ao alinhamento magnetosférico de um planeta. As linhas de campo magnético são então unidas e reorganizam a topologia magnética local, permitindo que uma onda de energia solar entre no sistema.
A reconexão magnética é uma das razões para as auroras da Terra. As auroras podem ser possíveis em uma variedade de latitudes em Urano devido ao seu campo magnético desequilibrado, mas a aurora é difícil de observar porque o planeta está a quase 2 bilhões de milhas da Terra. O Telescópio Espacial Hubble ocasionalmente obtém uma visão fraca, mas não pode medir diretamente a magnetosfera de Urano.
Os pesquisadores da Georgia Tech usaram modelos numéricos para simular a magnetosfera global do planeta e para prever locais de reconexão favoráveis. Eles conectaram dados coletados pela Voyager 2 durante seu sobrevoo de cinco dias em 1986. É a única vez que uma espaçonave visitou.
Os pesquisadores dizem que aprender mais sobre Urano é a chave para descobrir mais sobre os planetas além do nosso sistema solar.
"A maioria dos exoplanetas descobertos também parecem ter gigantes de gelo em tamanho, "disse Xin Cao, o Georgia Tech Ph.D. candidato em ciências terrestres e atmosféricas que conduziu o estudo. "Talvez o que vemos em Urano e Netuno seja a norma para planetas:magnetosferas muito únicas e campos magnéticos menos alinhados. Entender como essas magnetosferas complexas protegem os exoplanetas da radiação estelar é de importância fundamental para estudar a habitabilidade desses mundos recém-descobertos."
O papel, "Variabilidade Diurna e Sazonal da Magnetosfera de Urano, "está publicado atualmente no Journal of Geophysical Research:Space Physics .
